胚胎见证的进化奇迹

人的身体复杂精妙,我们应该都经历过对这一神奇构造的惊叹。因此毫不奇怪,在历史上相当长的时间里,世界各地的人们都把这一完美的作品归为造物主之手。但进化论告诉了我们一个别样的故事,1859年,达尔文的《物种起源》的出版,震动了整个西方学术界和宗教界,强烈地冲击了《圣经》的创世论。而胚胎学研究从开始就支持了达尔文的观点。在宏观的生物进化层面上,单细胞生物最终演变为今天遍布全球的种种生物;而在微观的胚胎发育层面上,一个单细胞可以演变成一个包含数百种不同类型、总数达到100万亿细胞的复杂有机体。爱丽丝•罗伯茨是一位解剖学家和人类学家,曾为英国广播公司二台主持了一系列有关人类进化的节目,她撰写的《我们为什么长这样》一书,从胚胎学角度讲述了我们人类身体怎样形成了如此构造,并利用混合了胚胎学、遗传学和进化论的进化发育生物学理论,回答了有关胚胎发育和生物体进化的重要问题。

由于涉及学科较多,本书知识点非常密集,可谓目不暇给。现代科技的发展使得人们对生物进化的研究已不限于化石证据,还可以通过DNA测序发现不同动物胚胎的相似之处。德国学者恩斯特·海克尔提出的重演论(又称“生物发生定律”)虽然被否定了,但他所说的“个体发育概括了系统发育”,亦即胚胎发育概括了进化史,却多少有其合理性,因为动物们的确有共同的祖先。这在本书中有大量体现。

书中各章分别讲述了人体的头骨、脊柱、四肢、内脏等肢体和器官的形成。对于胚胎发育过程的介绍也可以使我们感受到生命的神奇之处。如内胚层形成最内层的肠管,之后就由这根平平无奇的管子形成了我们的肠道、肝脏、胆囊、胰腺、胃、气管、食道等诸多器官。

更神奇的是,从胚胎发育可以看出许多人类进化的回声。譬如人类胚胎中卵黄囊的存在提醒我们来自产卵的祖先;5周大的人类胚胎还有一系列看起来和鱼类的腮条一模一样的东西,这很可能是我们从远古祖先哪里继承下来的遗迹,并最终成为我们的喉部、耳部等器官。

而通过比较,我们也会发现,人类并非自己想象的那么独特,而是与其它动物不乏共通之处。比如,从最基本的层面上讲,人类的肠道与大多数杂食性的哺乳动物的肠道没有太大的不同;表面上明显不同的动物四肢之间具有潜在的相似性,而这些都来自鱼类祖先的鳍。甚至就像我们胸部的形状——桶状可能也是源自我们和猿的最后一个共同祖先,而之后猿类为了满足自己对垂直攀爬的喜爱,进化出了漏斗状的胸腔,因此,在进化过程中,人类在胸部形状上的变化甚至比其它猿类要小。

可见,我们从一个细胞在母体中发育成胎儿的过程,的确是长期进化过程的累积和演进。通过这一具体而微的过程,我们也可以体会到生物进化的宏大和奇妙。正如作者所言,我们在生命之树上,只是一根小枝丫,我们远非完美的造物,“而更像是一个由碎片组成的碎布袋,是数百万年修修补补的结果”,在诸多可能中,我们走上了今天的进化路径,这是因为“就自然选择而言,你这样子就行”。我们的5根手指就是一个例子。古生物学家发现最早登上陆地的四足动物——棘螈有8个脚趾,其它早期动物也不乏5个以上脚趾的,只不过5趾的动物在生存竞争中占了上风,这种变异逐渐稳定下来。

爱丽丝•罗伯茨在这一整本书中用胚胎学和进化论讲述了我们的身体为什么长这样。书中介绍了许多假说以及不同观点,如介绍分娩时就提到了产科困境假说以及对此的质疑。可见,关于人类进化的理论探索依然还有许多有待深入之处,新的学说将不断产生并经受检验,生命的奥秘还将不断呈现在我们面前,加深我们对自身的了解。

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